作者简介:汪云甲,男,1960年09月出生,1996年09月师从于中国矿业大学张先尘教授,于2000年06月获博士学位。摘要
准确熟悉、恰当评价具体条件下的煤炭资源,搞好资源治理,是争取煤炭资源开发开采资源环境、社会经济效益整体最优的要害,也是实现煤矿企业决策与治理信息化、智能化与自动化的基础。本论文以辅助开采与治理决策,提高资源合理开发利用水平为目标,以国内外相关研究成果为基础,以矿井煤炭资源作为研究对象,结合作者主持承担的多个纵横向科研项目,充分考虑我国国情及煤炭资源与开发开采特点,利用理论与实证分析结合,技术经济结合,宏观微观结合,点面结合,定性定量结合,实际计算与计算机模拟结合,继续与创新结合,学科交叉综合等方法,运用采矿工程、技术经济、矿井地质、矿山测量多学科知识及数理统计、模糊数学、稳健数据处理、神经元网络、分形几何、层次分析、灰色系统、地质统计学等多种定量分析手段,从资源开发者、所有者,采矿权的出让方、受让方等不同角度,对矿井煤炭资源评价及治理中的若干问题进行了系统研究分析,提出了一系列方法、模型及政策建议,并已在平顶山、徐州、皖北等矿区多个煤矿得到实际应用,取得了较好的效果。论文的主要成果有:
(1)在全面系统分析国内外相关研究成果基础上,论文以煤炭资源地质条件准确描述拟合、规律探索与猜测为基础,以资源条件与开采指标关系模型构建为桥梁,以煤炭资源评价与治理为主体,结合技术经济分析、资源利用治理的调控政策研究,初步构建起了以煤炭资源评价猜测、技术经济分析、开发开采决策连成一体为特色的煤炭资源评价与治理理论与方法体系,实现了评价与治理的一体化、计算机化、实时化,实用化。论文关于煤炭资源治理方面的研究几乎覆盖了煤矿企业这方面的主要工作与存在问题。
(2)针对煤炭资源条件与开采指标数据多源、多相、精度不等、分布复杂、异值不可避免等特点,论文推导了有关稳健数据处理公式,开发了计算机程序,并大规模应用到资源评价与关系模型构建研究中,取得了较好的效果。论文实例研究表明,用稳健方法建立关系或猜测模型,可大幅度提高精度,同时可以较好地析离出以往决策不合理部分、虚假数据或异值,具有去伪存真的效果,能避免有悖于采矿规律的模型出现,使猜测值更加符合实际。
(3)论文总结归纳了煤炭资源条件单因素评价的基本内容、资源条件数据变化程度的常用估计方法,分析探讨了影响开发开采的主要煤炭资源条件因素、影响方式及其量化方法。根据平顶山矿区实际资料,运用数理统计、方向统计、分形几何等方法,揭示了该矿区主要井田内断层的若干统计规律,筛选出了断层对开采影响的基因素,得到了断层破坏指数的最优形式,建立了这一指数与开采指标的关系模型,提出了未采区或工作面内断层破坏程度及开采指标的猜测方法及模型。实例分析表明,作者建立的工作面断层破坏程度猜测模型与俄罗斯学者提出的模型相比,可提高精度一倍以上。
(4)论文收集了平顶山八个矿二千多个煤厚数据,进行了煤厚分布的正态性检验,分析讨论了煤层稳定性几种评价方法的理论与统计关系,从理论上解释了现场煤层稳定性分类出现矛盾的原因,说明了用多个指标评价同一资源条件因素时应注重的问题。
(5)通过基于不同目的的煤炭资源条件综
合评价研究实例,深入探讨了综合评价中关系模型构建、隶属函数与权重确定、算子选取方法及其效果。在此基础上,总结提出了煤炭资源条件综合评价的六个特点,四个原则,五种方法,正是这些从个别到一般的归纳、总结、提炼,构成了矿井煤炭资源评价理论方法框架体系的重要内容。本论文中的煤